Att komma ihåg Chicago Pile, världens första kärnreaktor

2 December 1942, var den kallaste dagen i Chicago på nästan femtio år.Den iskalla eftermiddagen, en besättning av män och kvinnor—många av dem kom från länder ett hav bort, där andra världskriget rasade—samlades under visningsställen vid University of Chicagos Stagg Field för att tända en hemlig eld. De var medlemmar i Metallurgical Laboratory, enorganisation som bara hade funnits sedan januari, och vardeltar i deras skapande, en dammig samling av grafit,uran och vetenskaplig utrustning som de kallade högen. Idag vet vi det somnågot annorlunda: världens första kärnreaktor.

Visa mer

Chicago-högen förtjänade sitt lågteknologiska namn. Det var en stapel fyrtiotusen grafitblock, hålls ihop i en träram, tjugofemfötter bred och tjugo meter lång. Inuti var ungefär hälften av blocken hål innehållande små mängder uranoxid; inuti några andra var nuggets av raffinerad uranmetall, vars produktion fortfarande varen ny process. Högen hade få säkerhetsfunktioner. Forskarnas enda skydd mot strålning kom från en uppsättning kadmiumkontrollstavar,utformade för att sättas in och tas bort för hand, tillsammans med otestade teorier och beräkningar. Som en regeringsrapport senare uttryckte det, ” det fanns inga riktlinjer att följa och ingen tidigare kunskap toincorporate.”Varken universitets-eller stadstjänstemän fick höra att enexperiment som även dess skapare bedömdes som riskabla ägde rum ihjärtat av den näst största staden i USA.

experimentet i sig var något av ett antiklimax. Högen började upp, kom till kritik (den punkt där en kärnreaktion blir självbärande) och stängdes sedan av en halvtimme senare, innan dess växande värme och radioaktivitet blev för farlig. Det metallurgiska laboratoriet experimenterade med det i några månader före demontering och rekonstruering av det—nu med radioaktiv avskärmning—vid asite något mer avlägsnat från staden, där det blev känt somchicago Pile-2. I slutändan körde reaktorn i över ett decennium innan den slutligen demonterades och begravdes i skogen.

högen var inte en abstrakt vetenskaplig prestation. Det var en del av en mycket större plan, tänkt under Manhattanprojektets regi, att bygga en flotta av kärnreaktorer av industriell storlek-inte för generering av elektrisk kraft (det skulle komma mycket senare) men för att producera plutonium, ett bränsle för kärnvapen. Nästan över natten, University of Chicago hade blivit en stor krigstid entreprenör. (En av dessmånga statliga kontrakt fördubblade i sig skolans budget.) Data från högen skulle informera utformningen av senare reaktorer, inklusive den som möblerade plutonium för historiens första kärnvapentest, känd asTrinity,och atombomben släpptes pånagasaki.

krigstidens hemlighet och misstanke fyllde alla aspekter av Metallurgiskalaboratoriets arbete. Den amerikanska militären hade ansett en del av sin personal,inklusive Arthur Compton, dess Nobelprisvinnande regissör, securityrisks. Andra medlemmar av projektet, inklusive gadflyfysikern LeoSzilard och till och med den framstående Enrico Fermi, betraktades som ”enemyaliens”, eftersom de länder från vilka de flydde var underfascistiska styre. Vannevar Bush, forskaren-administratören som var med i det tidiga arbetet med Manhattan-projektet, vädjade till militären att låta dessa problem glida. I stället för att låta nuklearexperter ströva fritt, skulle det inte vara bättre, föreslog han, ”att ta in och sätta under noggrann kontroll praktiskt taget alla fysiker i landethar bakgrundskunskap om ämnet”?

så småningom tog regeringen upp sina säkerhetsproblem genom att öppna en ny anläggning på en mer isolerad plats, där det verkligt känsliga arbetet kunde göras. Detta blev Los Alamos laboratory, i New Mexico.Även om många av Chicago-lagets mest betrodda forskare gjorde resan till Los Alamos, stannade andra—eller hölls-bakom. De förblev dock inte lediga. Efter att ha slutfört de flesta av sina jobb i den tidiga delen av Manhattanprojektet, och obelastade av utmaningarna med att faktiskt bygga bomben, hade de tid att reflektera över de sociala och politiska problem som den nya tekniken medför. En rapport om detta ämne,ordförande av James Franck, en Nobelprisvinnande fysiker från Tysklandsom hade arbetat med kemiska vapen under det föregående kriget, avslutade något heretiskt att de första atomvapnen inte skulle droppaspå städer utan varning. Franck-rapporten framkallade en del diskussioner på högre nivåer av Manhattan-projektet, men inga planer ändrades på grund av det. Så småningom, efter kriget,släpptes det för allmänheten, med några förändringar gjorda av militären. En linje som skrapades ut av varje kopia av rapporten, men är bara synlig i original genom att hålla den upp till ljuset i rätt vinkel, hävdade att om Förenta staterna skulle vara det första landet som använder kärnvapen i krig, kan det”få andra nationer att betrakta oss som ett växande Tyskland.”

inte alla Chicago-forskarnas tankar var så mörka. Medlemmar avmetallurgical Laboratory skrev också rapporter om atomens fredsförmåner, föreställde sig ett nytt område för vetenskap och teknik,som de kallade ”nukleonik”, inledde medicinska genombrott ochnya energiförsörjningar i kölvattnet av andra världskriget. De rekommenderade skapandet av ett nationellt laboratoriesystem för att försäkra att organisationer som metallurgiska laboratoriet kunde existera i fredstid och lobbade kraftigt för vad de ansåg klokt politik på atomvapen. Bulletin of the Atomic Scientists of Chicago och Federation of Atomic Scientists (senare Federation of Americansforskare) kom båda ut ur denna politiska uppvaknande och en rörelseför socialt ansvar på uppdrag av forskare föddes. Pileteam visade sig vara bättre på att bygga reaktorer som förändrar offentlig politik, men dess arv av aktivism och offentligt engagemang återspeglar dagens diskurs om klimatförändring.

efter att kriget hade avslutats och världen hade kommit att uppskatta den kraft som hade släppts ut, installerade University of Chicago en bronsplack till minne av högen. Den läste, ” den 2 December 1942 manachieved här den första självbärande kedjereaktionen och därmed initierade den kontrollerade frisättningen av kärnenergi.”I en avvisadförslag föreslog universitetets pressdirektör att en fras skulle läggas till slutet:” för bättre eller sämre.”